Investigadores del Centro de Astrofísica Computacional de la Universidad de Chicago simularon la actividad en la superficie del Sol, conocida como fotosfera, y en su capa exterior, llamada corona. Su objetivo era comprender cómo se generan y almacenan los campos magnéticos en ambas regiones.
"Para investigar estos fenómenos, nos hemos acercado al Sol como nunca antes, modelando un número sin precedentes de estructuras diminutas en la fotosfera y la corona y sus interacciones", dijo Juanyi Cao, investigador postdoctoral de la Universidad de Chicago y el primer autor de un estudio publicado en Astrophysical Journal Letters. "Summit nos permitió realizar la simulación de mayor resolución jamás realizada de estos eventos a pequeña escala para encontrar la evidencia más convincente de reconexión magnética en acción".
La simulación revela la presencia de reconexión magnética en toda la superficie del Sol, lo que indica cómo los campos magnéticos se rompen y reconectan continuamente en toda la atmósfera del Sol. Este proceso conduce al desarrollo de estructuras de mayor escala, como manchas solares y bucles coronales, que dan forma al magnetismo del Sol e impulsan los fenómenos meteorológicos espaciales.
"Simular el Sol con este nivel de detalle solía llevar varios meses. Ejecutándolo en Summit, hicimos los mismos cálculos en sólo 10 días", dijo Congedo.
Los científicos validaron la simulación comparando sus resultados con las observaciones realizadas por el espectrógrafo de imágenes de la región de interfaz del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA. La estrecha coincidencia demuestra que la simulación produce una física realista y proporciona una herramienta valiosa para estudiar la generación del campo magnético solar.
Las exigencias computacionales de la simulación llevan a los superordenadores actuales al límite. Cada una de las cinco simulaciones realizadas requirió miles de nodos informáticos en la supercomputadora Summit altamente paralela durante varias semanas. El conjunto de datos completo asciende a más de 200 terabytes.
“Nuestras simulaciones demuestran que la generación actual de supercomputadoras nos permite resolver problemas de astrofísica que antes eran intratables. Estamos entrando en una era apasionante en la que podemos sondear de forma rutinaria la atmósfera del Sol a escalas espaciales y temporales sin precedentes, sentando las bases para avances revolucionarios en nuestra comprensión de la actividad solar”, afirmó Congedo.
